GIÁO TRÌNH ĐẤT LÂM NGHIỆP

Chia sẻ: Nguyen Ngoc Han | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:220

Thêm vào BST

Báo xấu

379
lượt xem 105
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hiện nay có rất nhiều định nghĩa về đất nếu nhìn từ góc độ khác nhau. Theo quan điểm thổ nhưỡng học đất là một phần vỏ trái đất, là lớp phủ lục địa mà bên dưới là đá và khoáng vật sinh ra nó, bên trên là thảm thực bì và khí quyển. Trên góc độ nông nghiệp thì đất là lớp mặt tơi xốp của lục địa có khả năng sản xuất ra sản phẩm của cây trồng. Như vậy khả năng sản xuất ra sản phẩm cây trồng (độ phì của đất) là thuộc tính không thể thiếu được của đất (William)...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: GIÁO TRÌNH ĐẤT LÂM NGHIỆP

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM _________________________________________________________________ TS. ĐẶNG VĂN MINH (Chủ biên) PGS.TS. NGUYỄN THẾ ĐẶNG -TH.S. DƯƠNG THANH HÀ TS. HOÀNG HẢI - TS. ĐỖ THỊ LAN GIÁO TRÌNH ĐẤT LÂM NGHIỆP (Dành cho sinh viên ngành Lâm sinh, Nông lâm kết hợp và Quản lý bảo vệ rừng Trường Đại học Nông - Lâm nghiệp) NHÀ XUẤT BẢN NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - 2006
LỜI NÓI ĐẦU Môn học Đất Lâm nghiệp là môn học nhằm cung cấp những kiến thức cơ bản nhất về đất và những kiến thức chuyên ngành Đất lâm nghiệp cho sinh viên chuyên ngành Lâm sinh, Nông lâm kết hợp và Quản lý bảo vệ rừng của trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, thuộc Đại học Thái Nguyên. Đây là một môn học cơ sở phục vụ các môn học khác trong các chuyên ngành học trên. Trong suốt những năm qua, nội dung môn học Đất Lâm nghiệp luôn luôn thay đổi cùng với sự thay đổi của chương trình giảng dạy. Đặc biệt là sau khi đổi mới chương trình đào tạo phù hợp với yêu cầu phát triển của ngành giáo dục đại học trong giai đoạn hiện nay. Giáo trình Đất Lâm nghiệp được biên soạn để phục vụ cho việc giảng dạy và học tập của sinh viên thuộc chuyên ngành trên và cũng là tài liệu tham khảo tốt cho những người có liên quan tới sản xuất lâm nghiệp và nông lâm kết hợp. Giáo trình Đất Lâm nghiệp được tập thể tác giả trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên biên soạn gồm 9 chương, được phân công như sau: - TS. Đặng Văn Minh chủ biên và trực tiếp biên soạn chương 4 - PGS.TS. Nguyễn Thế Đặng biên soạn chương 1 và chương 8 - ThS. Dương Thanh Hà bên soạn chương 7 và chương 9 - TS. Hoàng Hải biên soạn chương 2 và chương 3 - TS. Đỗ Thị Lan biên soạn chương 5 và chương 6 Các tác giả cảm ơn sự giúp đỡ về tài liệu và đóng góp ý kiến cho việc biên soạn cuốn giáo trình này của các thầy cô giáo khoa Lâm nghiệp, khoa Tài nguyên và Môi trường Nông nghiệp, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Trong quá trình biên soạn, chúng tôi đã tham khảo nhiều tài liệu giảng dạy và kết quả nghiên cứu có liên quan tới môn Đất Lâm nghiệp ở trong và ngoài nước. Tuy đã có nhiều cố gắng, song chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Tập thể tác giả mong nhận được sự góp ý của các thầy cô giáo, sinh viên và độc giả trong và ngoài trường để cuốn giáo trình này ngày càng được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn! Các tác giả
MỞ ĐẦU 1 KHÁI NIỆM VỀ ĐẤT Hiện nay có rất nhiều định nghĩa về đất nếu nhìn từ góc độ khác nhau. Theo quan điểm thổ nhưỡng học đất là một phần vỏ trái đất, là lớp phủ lục địa mà bên dưới là đá và khoáng vật sinh ra nó, bên trên là thảm thực bì và khí quyển. Trên góc độ nông nghiệp thì đất là lớp mặt tơi xốp của lục địa có khả năng sản xuất ra sản phẩm của cây trồng. Như vậy khả năng sản xuất ra sản phẩm cây trồng (độ phì của đất) là thuộc tính không thể thiếu được của đất (William). Theo nguồn gốc phát sinh, đất là một vật thể tự nhiên được hình thành do sự tác động tổng hợp của năm yếu tố là: khí hậu, đá mẹ, địa hình, sinh vật và thời gian. Đất được xem như một thể sống, nó luôn luôn vận động, biến đổi và phát triển. Đất được cấu tạo nên bởi các chất khoáng (chủ yếu từ đá mẹ) và các hợp chất hữu cơ do hoạt động sống của sinh vật cung cấp. Vì vậy sự khác nhau cơ bản giữa đất và sản phẩm vỡ vụn của đá là: đất có độ phì nhiêu trong khi đá và khoáng lại không có. 2. TẦM QUAN TRỌNG CỦA ĐẤT ĐỐI VỚI SẢN XUẤT VÀ MÔI TRƯỜNG Đối với sản xuất nông lâm nghiệp: đất là một tư liệu sản xuất vô cùng quý giá, cơ bản và không gì thay thế được. Nhờ có đất mà con người có thể tiến hành các sản xuất để lạo ra các sản phẩm thực vật để nuôi sống con người và chăn nuôi. Có thể nói sự phát triển của con người luôn gắn liền với đất. - Đối với môi trường, đất được coi như một "hệ đệm", như một "phễu lọc" luôn luôn làm trong sạch môi trường với tất cả các chất thải thông qua hoạt động sống của sinh vật nói chung và con người nói riêng. 3. MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG CỦA MÔN ĐẤT LÂM NGHIỆP Mục liêu của môn Đất lâm nghiệp là cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản nhất về đất lâm nghiệp, bao gồm cả những kiến thức đại cương về đất và kiến thức chuyên ngành Đất lâm nghiệp. Sau khi học xong môn Đất lâm nghiệp, sinh viên sẽ có những hiểu biết về thành phần, cấu tạo, quá trình phát sinh phát triển, sử dụng và bảo vệ đất. Ngoài những kiến thức chung về đất, học viên còn được cung cấp những thông tin quan trọng về đất rừng Việt Nam, những đặc thù riêng, những thuận lợi khó khăn trong việc quản lý và sử dụng bền vững đất rừng. Đây là một môn học cơ sở. Để học môn học này sinh viên cần phải có các kiến thức của các môn học cơ bản và cơ sở khác như: Hoá học, vật lý, sinh vật, khí tượng và nông hóa học. Các kiến thức trong môn học này cũng có nhiều liên hệ tới các môn học chuyên môn của ngành Lâm nghiệp. Những nội dung cơ bản của môn Đất lâm nghiệp sẽ dược đề cập trong giáo trình này bao gồm:
- Nghiên cứu về nguồn gốc của đất và các quy luật phát sinh, phát triển của nó cũng như quy luật phân bố đất đai trên lục địa. - Nghiên cứu về thành phần, cấu tạo và tính chất lý hóa học, sinh học quan trọng của đất nói chung và đất rừng nói riêng. - Nghiên cứu độ phì nhiêu và cân bằng dinh dưỡng cho đất rừng. Nghiên cứu đặc điểm cơ bản của đất rừng Việt Nam. - Điều tra, khảo sát, phân loại đất lâm nghiệp để phục vụ cho sản xuất và bảo vệ đất lâm nghiệp.
Chương 1 KHOÁNG VẬT VÀ ĐÁ HÌNH THÀNH ĐẤT 1.1 KHÁI NIỆM Khoáng vật là những hợp chất trong tự nhiên, được hình thành do các quá trình lý hóa học xảy ra trong vỏ hay trên bề mặt trái đất. Khoáng vật được cấu tạo nên từ các hợp chất hóa học, chúng chủ yếu tồn tại trong đá và một số ở trong đất. Đá cũng là những vật thể tự nhiên được hình thành do sự tập hợp của một hay nhiều khoáng vật lại với nhau. Đá là thành phần chính tạo nên vỏ trái đất. Dưới tác động của các yếu tố ngoại cảnh, đá và khoáng bị phá hủy tạo thành mẫu chất và từ đó hình thành nên đất. Vì vậy, nguồn gốc của đất là từ đá và khoáng. Đa số đá của vỏ trái đất được hình thành do sự tập hợp và kết hợp từ hai khoáng vật trở lên, vì vậy nhìn chung đá có cấu tạo phức tạp. Cũng do vậy mà vỏ trái đất được tạo thành bao gồm rất nhiều loại khoáng và đá khác nhau với tỷ lệ khác nhau (Bảng 1.1). Bảng 1.1. Thành phần đá và khoáng của vỏ trái đất (Trọng lượng: 2,85.1019 tấn) Đá % Thể tích Khoáng % Thể tích Gianit 10,4 Thạch anh 12,0 Granodiorit và Diorit 11,6 PenpHt kali 12,0 Bazan, Gabro và macma siêu bazơ 42,6 Plazokla 39,0 Cát và đá cát 1,7 Mica 5,0 Sét và phiến sét 4,2 Amphibolit 5,0 Đá Cacbonat 2,0 Pirit 11,0 Giun 21,4 Olivin 3,0 Phiến tinh thể 5,1 Khoáng sét 4,6 Đá cẩm thạch 0,9 Canxit và Dolomit 2,0 Magnetit 11,5 Khoáng khác 4,9 (Nguồn: Scheffer và Schachtschabel, 1998) Về thành phần hóa học, vỏ trái đất bao gồm rất nhiều các nguyên tố và hợp chất hóa học (Bảng 1.2). Về cơ bản vỏ trái đất có cấu tạo đa số từ silicat. Silicat là hợp chất phức tạp chứa chủ yếu là Si và còn chứa thêm các nguyên tố khác như Ai, Fe, Ca, Mg, K và Na. Xét về thành phần các nguyên tố hóa học thì oxy đứng vị trí số một, nó chiếm tới 47,0% so với trọng lượng và 88,2% so với thể tích vỏ trái đất. Bảng 1.2. Thành phần hóa học của vỏ trái đất
Hợp chất Nguyên tố Tên % trọng lượng Tên % trọng lượng % thể tích SIO2 57,6 O 47,0 88,2 Al2O3 15,3 Si 26,9 0,32 Fe2O3 2,5 Ai 8,1 0,56 3+ FeO 4,3 Fe 1,8 0,32 2+ MgO 13,9 Fe 3,3 1,08 CaO 7,0 Mg 2,3 0,60 Na2O 2,9 Ca 5,0 3,42 K2O 2,3 Na 2,1 1,55 TiO2 0,8 K 1,9 3,49 CO2 1,4 H2O 1,4 MnO 0,16 P2O5 0,22 (Nguồn: Scheffer ung Schachtschabel, 1998) 1.2. KHOÁNG VẬT Nhờ những tiến bộ khoa học kỹ thuật vật lý người ta .đã biết được cấu lạo của từng loại khoáng. Đó chính là do sự bố trí các đơn vị cấu tạo trong không gian, do kích thước tương đối của chúng, do tính chất của cách nối giữa chúng với nhau và do lính chất của bản thân nguyên tử chiếm những vị trí nhất định trong nó. Các khoáng vật tuy thành phần, cấu tạo và tính chất phức tạp nhưng ngoài thực địa người ta cũng có thể phân biệt chúng với nhau nhờ một số tính chất như: Độ phản quang, độ cứng, màu sắc, vết rạn, cấu trúc, tỷ trọng... Ví dụ: Khoáng canxit có mầu trắng, trắng vàng và sủi bọt với HCI; hay khoáng vật Olivin có màu xanh lá cây.v.v.. Có nhiều loại khoáng khác nhau trong tự nhiên nhưng ta có thể chia khoáng vật làm hai nhóm là: Khoáng vật nguyên sinh và khoáng vật thứ sinh. Khoáng vật nguyên sinh là những khoáng được hình thành nên đồng thời với đá và hầu như chưa biến đổi về thành phần và cấu tạo. Như vậy khoáng nguyên sinh thường có trong đá chưa bị phá huỷ, hay là những loại khoáng bền vững trong đất như thạch anh. . Khoáng vật thứ sinh là do khoáng nguyên sinh bị biến đổi về thành phần, cấu tạo và tính chất. Như vậy khoáng vật thứ sinh thường gặp trong mẫu chất và đất. 1.2.1. Khoáng vật nguyên sinh Căn cứ vào thành phần hóa học và cấu trúc, khoáng vật nguyên sinh được chia thành 6 lớp sau: 1.2.1.1. Lớp silicat
Silicat chiếm xấp xỉ 75% trọng lượng vỏ trái đất. Silicat là những hợp chất phức tạp bao gồm nhiều nguyên tố hóa học, nhưng trong cấu trúc tinh thể thì thành phần cơ sở của nó là khối SIO4 bón mặt, Si nằm ở giữa và 4 đỉnh của khối tứ diện là 4 oxy. Sự liên kết giữa oxy và Si là rất chặt chẽ và chặt chẽ hơn cả với các kim loại khác trong kiến trúc tinh thể silicat. Trong tự nhiên ta hay gặp một số khoáng vật trong lớp silicat sau: - Olivin: (MgFe)2SiO4: còn gọi là peridol hay crysalit. Olivin thường kết tinh thành khối hạt nhỏ. Màu sắc biến đổi từ màu phớt lục (xanh lá cây) hơi vàng sang màu lục, hoặc không màu trong suốt. Olivin thường có trong đá bazan. - Mica: Khoáng mịch thường được tạo thành chậm nên chỉ có trong đá macma axil xâm nhập. Có hai loại là miền trắng và miền đen. + Mica trắng (muscovit) có công thức hóa học: KAl2 (AISi3O10).(OHF)2 Mica trắng có cấu trúc dẹt hay tấm, tập hợp cũng có thể thấy khối hạt lá hoặc vảy đặc sịt Màu sắc hầu hết có màu trắng, có khi màu vàng đục, ánh thủy tinh. Mica trắng gặp nhiều trong đá gianh, diệp thạch miễn hoặc quai. + Mica đen (protit) có công thức hóa học: K (Fe.Fe)3.(Si3AlO10).(OH.F)2 cấu trúc giống như miền trắng, nhưng màu đen. Mica đen gặp nhiều trong đá gianh, diệp thạch mịch, quai và nhiều khi gặp ở cát, sỏi của một số sông suối. - Ogit: (Ca.Na). (Mg.Fe.Al). (Si.Al)2O6: oan thành phần hóa học phức tạp hơn các pyroxen khác. Hầu như bao giờ cũng thừa MgO.FeO. Cấu trúc thành khối đặc sịt có màu xanh đen, đen phớt lục, ánh thủy tinh. Ogit có nhiều trong đá gabro. - Hoocnơblen: (Ca.Na)2. (Mg.Fe.Al.Ti)5. (Si4O11). (OH)2: có màu xanh đen, nhưng nhạt hơn oan, ánh thủy tinh và tinh thể dài. - PhenpHt: Na(Al.Si3O8).K (Al.Si3O8).Ca (Al2Si2O8) nó chính là những alumin- silicat Na-K và Ca: Trong tất cả các silicat thì phenpHt là khoáng phổ biến nhất, nó chiếm khoảng 50% trọng lượng vỏ trái đất. Khoảng 60% phenpHt ở trong đá macma, 30% trong đá biến chất (nhất là trong tinh thể phiến thạch) còn khoảng 10% trong trầm tích sa thạch và cuội kết. Theo thành phần hóa học người ta chia phenpHt thành 3 loại: + PhenpHl Ca - Na: Hay là plazokla + PhenpHt K - Na: Hay là octoklaz + PhenpHt K - Ba: Hay là hialophan (ít gặp). 1.2.1.2. Lớp oxit Tương đối phổ biến trong tự nhiên, nó bao gồm ôxit đơn giản và ôxit phức tạp, không chưa OH. Thường gặp các khoáng sau: - Thạch anh: SiO2: có Cáu trúc tinh thể hình lục lăng, 2 đầu là khối chóp nón. Màu trắng đục, nếu có tạp chất lẫn vào thì sẽ có mầu hồng, nâu hoặc đen, rất cứng, thạch anh là thành phần chính của cát sỏi.
- Hêmatit: Fe2O3: cấu trúc dạng khối phiếu dày. Màu đen đến xám thép, vết vạch nâu đỏ, hình thành ở môi trường ôxit hoá. Thường gặp ở các mỏ lớn nhiệt dịch. Manhêtit: Fe3O4: ít bị tạp nhiễm. Tinh thể hình khối 8 mặt. Thường thấy ở dạng khối hạt màu đen, ngoại hình giống hêmatit, tạo thành ở môi trường khối trội hơn hêmatit và từ nhiều nguồn gốc khác nhau. 1.2.1.3. Lớp cacbonat Phổ biến trong tự nhiên. Đặc điểm cơ bản là dễ sủi bọt với HCI. Ta thường gặp một số khoáng sau: - Canxit: CaCO3 Dạng tinh thể, khối hình bình hành lệch, thành tấm. Màu sắc thường trắng đục chuyển vàng nâu do nhiều tạp chất. Tinh thể của canxit rất óng ánh. Thường gặp ở vùng núi đá vôi do sự kết đọng lại từ đá khác và sản phẩm vỡ vụn khác. Dolomit: Ca.Mg (CO3)2: Dạng khối bột, màu xám trắng, đôi khi hơi vàng, nâu nhạt, lục nhạt, ánh thủy tinh. Dolomit là khoáng tạo đá rất phổ biến, với tác dụng của nhiệt dịch, đá vôi dolomit sẽ tạo thành khối dolomit lớn cộng sinh với manhê. Khối dolomit có liên quan đến các lớp trầm tích cacbonat. Trong các địa tầng đó dolomit tạo thành khối xen kẽ với CaCO3. Những đá vôi biến chất ở Việt Nam thường chứa dolomit. Dolomit có nhiều công dụng trong công nghiệp và nông nghiệp như chế biến phân bón. : - Siderit: FeCO3: Kiến trúc tinh thể giống canxit. Mầu phớt vàng, xám, đôi khi nâu, ánh thủy tinh. 1.2.1.4. Lớp photphat Lớp này có nhiều khoáng vật, nhưng tỷ lệ trọng lượng của chúng trong vỏ trái đất tương đối thấp. Có các khoáng vật sau: - ApHtit: Có 2 loại: FluorapHtit: Ca5(PO4)3F và ClorapHtit: Ca5 (PO4)3.Cl. Tập hợp khá phổ biến ở dạng khối hạt đậu, sít, tinh thể nhỏ, đôi khi dạng mạch không mầu, màu trắng, vàng nâu, ánh thủy tinh đến ánh mờ. Ở Việt Nam apHtit có nguồn gốc từ trầm tích như Ở Lào Cai có dải trầm tích apHtit dài 70 km rộng 5 km. Ở đó chúng xen với các đá đôlomit, đá vôi diệp thạch. ApHtit là loại khoáng dùng làm phân bón vì chứa lân. - Photphorit: Ca5(PO4)3 chính là một dạng của apHtit có nguồn gốc trầm tích, thường gặp ở dạng mạch hay dạng khối. Chúng thường chứa lẫn cát, đất và các chất khác. Thực ra là do quá trình phong hóa đá vôi giàu photpho trong các lỗ hổng tạo nên những tích tụ photphorit này. Ở Việt Nam mỏ photphorit thường được gặp trong các hang núi đá vôi, là nguyên liệu chế photphorit để bón ruộng. 1.2.1.5. Lớp sunfua, sunfat Do đặc điểm địa hóa học của S không giống bất kỳ nguyên tố hóa học nào khác, như là ngoài việc S cho ta một phân tử có 8 nguyên tử, nó lại có khả năng tạo ra nhiều ion dương và âm khác nhau. Các ion S2- (giống O2- và S22-) là Sản phẩm của sự phân ly
H2S. các con này có liên quan đến sự hình thành các sunfua. Trong trường hợp oxy hoá, S có thể cho ta các hợp chất phân lử SO2. Trong dung dịch thì cho anion phức tạp SO32-, trong trường hợp oxy hóa mạnh nữa thì cho SO42-, trong đó có cation S4+ và S6+. Các hợp chất kết tinh của các anion đó với kim loại gọi là sunfit (không có trong tự nhiên) và sunfat rất phổ biến trong tự nhiên. Như vậy sự tạo thành các muối sunfal của các kim loại có thể phát sinh trong điều kiện nâng cao nồng độ oxy trong mòi trường ở nhiệt độ thấp. Điều đó dược thực hiện ngay trên vỏ trái đất. Thường gặp một số khoáng vật trong lớp sunfua, sunfat sau: - Pirit: FeS2: (còn gọi là vàng sống): Tinh thể vuông, màu vàng, ánh kim. Pirit có thể có 2 nguồn gốc: Một là do núi lửa phun ra, hai là do những đất đầm lầy giàu chất hữu cơ, yếm khí. Pirit có rải rác ở nhiều nơi nhưng không tập trung thành mỏ lớn. - Thạch cao: CaSO4. 2H2O: Là dạng hỗn hợp cơ học gồm chất sét, chất hữu cơ, cát. Dạng tinh thể lăng trụ dài. cột, tấm, ở trong khe gặp dạng sợi. Màu trắng, cũng có màu xám, vàng đồng đỏ, nâu, đen. ánh thủy tinh đến xà cừ. Khi nung nước bốc hơi đi còn lại dạng bột trắng như vôi. Ở Việt Nam có thể gặp Ở hang núi đá vôi vùng Đồng Văn (Hà Giang), có lẫn CaCO3 hay ở dưới đất ngập mặn ven biển. Thạch cao là nguyên liệu nặn tượng và bón ruộng. - Alonit: K.Al3(SO4).(OH)8: Thường là khối hạt nhỏ, sợi bé, hay khối đất màu trắng có sắc xám, vàng hoặc đỏ ánh thủy tinh. Nó thành khối tản mạn trong đá macma giàu kiềm sienit. Hay gặp trong các mạch nhiệt dịch, cát, đất sét, bocxit. Alonit là nguyên liệu chế tạo phèn và sunfat alumin. 1.2.1.6. Lớp nguyên tố tự sinh Là những khoáng vật nằm ở dạng đơn chất. Ta thường gặp: - Lưu huỳnh: S: Có ở những nơi gần núi lửa. Tinh thể hình chóp. Thường thành khối mịn hay khối dạng đất, ánh kim loại, màu vàng. - Than chì: C: Có màu đen bóng, mềm, thường gặp trong các đá biến chất ở Phú Thọ Yên Bái, Lào Cai. 1.2.2. Khoáng vật thứ sinh Khoáng vật thứ sinh là do sự phá hủy các khoáng vật nguyên sinh tạo thành. Vì vậy nó đã biến đổi về thành phần, cấu trúc. Đa số các khoáng vật thứ sinh đều có kích thước nhỏ, khó phân biệt ngoài trời. Căn cứ theo thành phần hóa học người ta chia ra 3 lớp. 1.2.2.1. Lớp Alumin - silicat Thường do khoáng vật nguyên sinh alumin - silicat phá hủy thành, thường ngậm thêm nước và dễ tiếp tục phá hủy tạo thành khoáng sét. Ta gặp trong lớp thoát, mầu trắng, nâu, nâu phớt vàng, vàng kim, vàng đồng, đôi khi phớt lục. - Hydro-mica: là khoáng mịch ngậm thêm nước. Thành phần hóa học không cố định tuỳ thuộc số phân tử nước. Ta thường gặp loại này ở dạng tấm mỏng giả hình
thoát, màu trắng, nâu, nâu phớt vàng, vàng kim, vàng đồng, đôi khi phớt lục. - Secpentin: Mg6(SiO4).(OH)8. Thường ở dạng tập hợp khối đặc sịt, màu lục sẫm, trong những mảnh mỏng với sắc lục vỏ chai tới lục đen, đôi khi lục nâu, ánh thủy linh đến mờ, ánh sáp. Secpentin được tạo nên do nhiệt. Các siêu bazơ và một số khoáng như olivin bị biến đổi tạo thành secpentin. Ở Việt Nam ta thấy núi Nưa (Thanh Hoá) là núi đá secpentin. - Khoáng sét: Ta thường gặp trong khoáng vật này 2 loại điển hình là: + Khoáng kaolinit: Al2O3.2SiO2.2H2O: Thường hình thành trong môi trường chua nên rất điển hình ở Việt Nam. + Khoáng monmorilonit: Al2O3.4SiO2.nH2O: có khả năng giãn nở lớn hơn kaolinit nên dung tích hấp thu cao hơn. Thường được hình thành trong môi trường ít chua. 1.2.2.2. Lớp oxit và hydroxit Rất dễ gặp trong điều kiện nhiệt đới nóng ẩm. Có các khoáng vật điển hình là: - Oxit và hydroxit Al: Có hai loại là diaspo (HAlO2) và gipxit (Al(OH)3). Hai loại này gồm hỗn hợp với nhau tạo nên boxit, ờ Lạng Sơn vùng từ Kỳ Lừa đến Đồng Đăng hay gặp loại này. - Hydroxit Mn: Có màu đen, mềm, thường kết tủa thành những hạt tròn nhỏ trong đất phù sa và đất đá vôi. Ví dụ 2 loại là: Manganit (Mn2O3.H2O) Và psiôomelan (mMnO.nMnO2.xH2O). - Hydroxit Fe: nặng, có mầu từ nâu, nâu đỏ vàng đến đen. Nói chung các loại khoáng vật chứa sắt đều có khả năng biến thành hydroxit Fe. Đây là loại có nhiều trong đất đỏ ở Việt Nam. Điển hình là: Gơtit (HFeO2) và limonit (2Fe2O.H2O). - Hydroxit Si: Điển hình là ôpHn (SiO2.nH2O). Màu trắng, xám, trong mờ như thạch. Do các silacat bị phá hủy tách silic ra tạo thành. 1.2.2.3. Lớp cacbonat, sunfat, clorua Dưới lác dụng của điều kiện ngoại cảnh, một số kim loại kiềm và kiềm thổ có chứa trong khoáng vật thành phần phức tạp có thể bị tách ra dưới dạng những muối dễ tan như canxit (CaCO3), manhetit (MgCO3), halit (NaCl) hay thạch cao (CaSO4.2H2O). 1.3. CÁC LOẠI ĐÁ Trong tự nhiên, theo nguồn gốc hình thành người ta chia đá làm 3 nhóm chính là: - Nhóm đá macma - Nhóm đá trầm tích - Nhóm đá biến chất 1.3.1. Đá macma
1 3.1.1. Nguồn gốc hình thành Macma được hình thành do khối alumin - silicat nửa lỏng nửa đặc (còn gọi là khối macma) nóng chảy từ trong lòng trái đất dâng lên chỗ nông hoặc ngoài vỏ trái đất đông đặc lại Khi nguội đi, nếu ở sâu trong lòng vỏ trái đất gọi là macma xâm nhập, nếu phun trào ra ngoài mặt vỏ trái đất, đông đặc lại (nguội) gọi là macma phún xuất. Macma được phân bố rộng nhất trong vỏ trái đất. Do việc hình thành trong diều kiện nhiệt độ cao (900 – 12000C), áp suất cao nên thường kết tinh thành khối, không phân lớp. Macma xâm nhập và macma phún xuất khác nhau, vì tốc độ nguội của khối macma khác nhau. Đá xâm nhập do được hình thành trong các khe rãnh trong vỏ trái đất. nó chịu một lực ép lớp từ ngoài vào nên tản nhiệt chậm, các khoáng vật có đủ thời gian để hình thành những tinh thể lớn, nên thường có kiến trúc hạt thô. Đá phún xuất thì hoàn loàn ngược lại, vì khi macma phun trào ra khỏi bề mặt vỏ trái đất nó nguội rất nhanh, vì vậy thường có kiến trúc hạt nhỏ và nếu nguội đột ngột sẽ lạo đá có kiến trúc vi tính, thủy tinh. Ngoài ra phún xuất còn gặp loại đá bọt nhẹ xốp. Tính chất hóa học chủ yếu của macma là từ khối dung dịch alumin silicat nóng chảy nên chứa chủ yếu SiO2, có thể có một ít sunfit và một ít thành phần bay hơi. Trong đá macma có thể gặp tất cả các nguyên lố hóa học có trong tự nhiên, nhưng chủ yếu là những hợp chất sau: SiO2, Al2O3, CaO, Na2O, K2O, Fe2O3. 1.3.1.2. Những Căn cứ để phân loại đá macma Ta có thể phân loại đá macma dựa vào căn cứ cơ bản là thế nằm, kiến trúc, thành phần khoáng vật và tỷ lệ SiO2 có trong đá macma. * Thế nằm Thường thấy ở 4 thế: + Dạng nền hay vòm phủ: Đá chồng chất lên nhau tạo thành các núi lớn khá dốc. + Dạng lớp phủ: Đá phân bố theo địa bàn rộng, tương đối bằng phẳng và tạo nên các cao nguyên. + Dạng mạch hay dòng chảy: Đá lấp vào các khe nứt của vỏ trái đất, hay khe suối tạo thành các dải đá dài. + Dạng vách hay tường: Đá xếp theo dạng thẳng đứng. * Kiến trúc: Chỉ hình dạng, trạng thái, cấu tạo của khoáng vật trên mặt đá. Gồm 4 dạng kiến trúc sau: + Kiến trúc thủy tinh: Nhẵn bóng như thủy tinh không nhìn thấy hạt. + Kiến trúc vi tinh: Là kiến trúc hạt nhỏ, mắt thường khó phân biệt, nhẵn và mịn. + Kiến trúc hạt: Khoáng vật kết tinh trong đá thành các hạt to nhỏ khác nhau. Nếu đường kính hạt > 5mm là hạt lớn, từ 1 - 5 tâm là hạt trung bình và < 1 tâm là hạt nhỏ.
+ Kiến trúc poocfia: Trên nền thủy tinh hay vi tính nổi lên những hạt lớn. * Thành phần khoáng vật:: Là chỉ tiêu quan trọng để phân loại đá. + Khoáng vật đa số: Còn gọi là khoáng vật ưu thế, là khoáng vật chiếm đa số trong một loại đá. Ví dụ: PhenpHt là khoáng đa số của gianh (chiếm 60 – 65% trong đá) hay thạch anh là khoáng vật đa số của đá macma a xít (60-75%) và siêu a xít (>75%). + Khoáng vật màu: Là khoáng vật làm cho đá có màu sắc nhất định. Ví dụ: Oan có màu xanh, xanh đen trong đá gabro hay oli~in có màu xanh, xanh lá mạ trong đá bazan. + Khoáng vật đi kèm: Là khoáng vật không trực tiếp tham gia vào thành phần cấu tạo của đá mà chỉ ở cùng với đá thôi. Ví dụ: Trong vùng đá macma axit thường có quặng thiếc. vonfram đi kèm. Đá macma bazơ có quặng sắt. crôm hoặc amiăng đi kèm. * Tỷ lệ SiO2 có trong đá macma: Là chỉ tiêu quan trọng nhất để phân loại đá macma. Trong tự nhiên, nhóm macma có hơn 600 loại đá. Để phân loại, người ta còn căn cứ vào tỷ lệ SiO2 có trong đá macma để chia ra: - Đá siêu axit, có tỷ lệ SiO2 > 75% - Đá axit, có tỷ lệ SiO2 từ 65 - 75% - Đá trung lính, có tỷ lệ SiO2 từ 52 – 65% - Đá bazơ. có tỷ lệ SiO2 từ 40 - 52% - Đá siêu bazơ, có tỷ lệ SiO2 < 40% 1.3.1.3. Phán loại và mô tả đá macma * Đá macma siêu axit Thường gặp là pecmatit, là loại đá xâm nhập ở dạng mạch, hạt rất lớn, màu xám sáng hay hồng. Thành phần chính là octokla, thạch anh và một ít mịch. Có nhiều ớ Phú Thọ Yên Bái, Lào Cai. * Đá macma axit Phổ biến rộng rãi trong tự nhiên. Đặc điểm chung là màu sắc nhạt, xám. xám trăng đến xám hồng, tỉ trọng nhẹ. Khoáng đặc trưng là thạch anh, khoáng đa số là phenpHt, khoáng vật màu là miền, hoocnơblen. Khoáng vật đi kèm là thiếc, vonfram. Khi bị phá này tạo thành đất thì từ màu xám chuyển sang trắng và cuối cùng là màu
vàng. Các loại đất được hình thành từ đá macma axit thường có tầng mỏng, chứa nhiều cát, kết cấu kém. Trong đất chứa ít Ca, Mg, Fe, nhiều Si, K và Na. Nói chung là loại đất nghèo dinh dưỡng. Địa hình khu vực hình thành từ macma axit thường dốc, có nhiều núi lớn. Trong macma axit, thuộc loại xâm nhập có đá gianh, loại phún xuất có lipHrit, poocfia thạch anh. - Đá granit: Màu xám sáng, hồng, kiến trúc hạt, khoáng vật chính là phenpHt (60- 65%), thạch anh (30-35%), khoáng vật màu như miền, hoocnơblen (5-15%). Ở Việt Nam gặp granit 2 mica Ở Sầm Sơn (Thanh Hoá), granit mica đen ở núi U Bò (Quảng Bình), granit mica trắng ở Phiabjooc (Bắc Kạn). Ngoài ra còn gặp ở đèo Hải Vân. Bắc dãy cao nguyên Kon Tum. - Đá lipạrit (còn gọi là riolit) và foocfia thạch anh: Có kiến trúc poocfia. Trên nền màu xám trắng hoặc xám đen nổi lên những hạt phenpHt màu trắng đục hoặc thạch anh trong suốt, poocfia thạch anh là đá có biến đổi nhiều hơn, chứa nhiều khoáng vật thứ sinh hơn. LipHrit thường.gặp nhiều ở Tam Đảo (Vĩnh Phúc), Thường Xuân (Thanh Hoá) hoặc ở Nha Trang, Hà Giang. * Macma trung tính Thuộc đá xâm nhập có sienit. Thuộc đá phún xuất có andezit, poocfirit, lrakit. Macma trung tính chứa nhiều khoáng vật màu nhạt hơn trong đá macma bazơ. Thành phần hóa học chứa nhiều SiO2, K2O, Na2O hơn so với đá macma bazơ. Còn hàm lượng MgO, FeO, CaO giảm hơn so với macma bazơ. - Đá sienit: Kiến trúc hạt, màu xám sáng, khoáng vật chủ yếu là phenpHt kim (85- 95%), hoocnơblen (5 - 10%). Thường gặp ở Phong Thổ, Lai Châu, Tuy Hoà. - Đá diorit: Kiến trúc hạt. màu xám, xám sẫm, xanh lá cây. Khoáng vật chủ yếu là plazokla (40 - 50%), hoocnơblen (30-40%), ngoài ra còn có một số ít oan và miền đen. Thường có ở Bắc Lai Châu, đèo Cù Mông v.v... - Đá trakit: Là đá phún xuất tương ứng với sienil, màu xám, xám trắng, kiến trúc di tinh hoặc poocfia. Có ở Bình Lư (Lai Châu), Đá Chông (Hà Tây). - Đá andezit: Kiến trúc poocfia, các hạt lớn là plazokla. Màu xám sẫm hoặc xanh đen, chứa nhiều khoáng vật thứ sinh. Thường gặp ở dải ven sông Mã từ Thanh Hoá lên Tây Bắc hay ở Nha trang. * Macma bazơ Là nhóm đá khá phổ biến ở Việt Nam. Đặc điểm chung là: Có mầu sẫm, đen hoặc xanh đen, tỉ trọng lớn (đá nặng). Khoáng vật đặc trưng là: Olivin. oan. Khoáng vật đi kèm là sắt, crôm, amiăng. Khi bị phá hủy tạo thành đất thì từ màu đen chuyển sang xanh xám và cuối cùng là màu đỏ (do quá trình feralit hoá). Đất được hình thành từ macma bazơ thường chứa nhiều Ca, Mg, Fe, chứa ít K2O,
Na, Si, v.v... Tầng đất dày, có nơi dày đến trên 15 m, hàm lượng sét cao, đất tốt. Địa hình vùng đá macma bazơ thường do quá trình tạo đá theo lớp phủ nên tạo ra các cao nguyên khá bằng phẳng. Trong macma bazơ, thuộc đá xâm nhập có gabrô, phún xuất có bazan, diaba, spilit. Bảng 1.3. Thành phần hóa học và khoáng vật trong một số loại đá macma điển hình (%) Thành phần Granit LipHrit Diorit Gabro Peridotit Andezit Bazan Si02 73,9 73,7 66,7 48,4 43,5 54,2 50,8 Ti02 0,20 0,22 0,57 1,3 0,81 1,3 2,0 Al203 13,8 13,5 15,7 16,8 4,0 17,2 14,1 Fe203 0,78 1,3 1,3 2,6 2,51 3,5 2,9 FeO 1,1 0,75 2,6 7,9 9,8 5,5 9,0 MnO 0,05 0,03 0,07 0,18 0,21 0,15 0,18 MgO 0,26 0,32 1,6 8,1 34,0 4,4 6,3 CaO 0,72 1,1 3,6 11,1 3,5* 7,9 10,4 Na20 3,5 3,0 3,8 2,3 0,56 3,7 2,2 K20 5,1 5,4 3,1 0,56 0,25 1,1 0,82 H20 0,47 0,78 0,65 0,64 0,76 0,86 0,91 0,14 0,07 0,21 0,24 0,05 0,28 0,23 P2 O5 Thạch anh 27 30 21 5 1 PhehpHt 35 40 15 11 Plazokla 30 25 46 56 55 50 Biotit 5 2 3 Amphibolit 1 2 13 1 15 Pirit 32 26 10 40 Olivin 70 3 (Nguồn: Scheffer và Schachtschabel. 19981 - Đá gabro: Có kiến trúc hạt, màu xanh sẫm. Khoáng vật chính là oan chiếm tới 50%. Còn lại plazokla. Ở Việt Nam thường tập trung thành khối núi lớn như Núi Chúa (Thái Nguyên), Núi Tri Năng (Thanh Hoá), hay một vài nơi trong khối Kim Tum. Đá bazan và diaba: Kiến trúc thay đổi từ vi tinh đến hại nhỏ hoặc thủy tinh. Bazan có màu đen, có diaba là đá cổ nên có màu xanh. Khoáng vật chủ yếu là plazokla và oan. Bazan tạo thành những vùng đất đỏ lớn ở Phủ Quỳ, Tây Nguyên, Nam Bộ. - Đá spilit: Kiến trúc vi tinh, bị hóa clorit nhiều nên có màu xanh lá cây. Thành phần khoáng vật cơ bản giống bazan và diaba. Thường có ở Hoà Bình, Lạng Sơn, Cao Bằng. * Đá siêu bazơ Hầu như hoàn toàn khoáng chứa Fe và Mg. Khoáng Alumisilicat hầu như không có hoặc ít (10%). Do đó đá có mầu sẫm, tối, đen, đen lục. Kiến trúc hạt màu đen, nặng. Khoáng vật chủ yếu là olivin và oan. Olivin chiếm tuyệt đối trong đá dựng. Olivin và oan gần ngang nhau trong đá peridotit. Nếu oan nhiều hơn olivin thì là piroxenit. Đá siêu bazơ thường phân bố ít trên vỏ trái đất. Ở Việt Nam đôi khi gặp Ở Núi Nua
(Thanh Hoá), Tà Khoa (Tây Bắc), đa số ở vùng này chúng dã bị secpentin hóa nên còn gọi là secpentinit. * Tóm lại Từ thành phần khoáng vật và hóa học cũng như các đặc tính của đá người ta đã phân ra rất nhiều các loại macma khác nhau. Điều đó được minh chứng ở bảng thành phần hóa học và khoáng vật của một số loại đá macma điển hình trong vỏ trái đất (bảng l.3). Qua bảng số liệu cho ta nhận xét: Các đá macma axit giàu SiO2 chất kiềm Na2O, K2O; Còn các đá macma bazơ thì nghèo SiO2' giàu kiềm thổ như Cao, MgO, giàu các chất sắt. 1.3.2. Đá trầm tích 1.3.2.1. Nguồn gốc hình thành Khác với đá macma và biến chất, đá trầm tích được hình thành là sự tích đọng của: Sản phẩm vỡ vụn của đá khác. - Do muối hòa lan trong nước tích đọng lại. - Do xác sinh vật chết đi đọng lại. Những sản phẩm trên, đầu tiên chúng còn rời rạc, sau này chúng kết gắn chặt lại với nhau thành đá cứng. Chất kết gắn có thể do tự bản thân hòa tan rồi tự gắn lại như đá vỏ sò hến, hoặc được dưa từ nơi khác đến, hay chỉ hoàn toàn do sức ép của các sản phẩm gắn chặt lại với nhau. Tất cả các quá trình này gọi là quá trình trầm tích và tạo thành đá trầm lích. Những đặc trưng cơ bản của đá trầm tích là thường xếp thành từng lớp, có lớp mỏng vài milimél, cũng có khi dày đến vài mét. Mỗi lớp có thể có màu sắc khác nhau, cũng có thể có loại khoáng vật khác nhau và kích thước hạt khác nhau, do những lớp trầm tích sau phủ lên lớp trước. Trong đá trầm tích còn hay gặp các hóa thạch, đó là các xác sinh vật còn đọng lại trong đá trầm tích. Có các hóa thạch động vật và hóa thạch thực vật. 1.3.2.2. Phân loại và mô tả đá trầm tích Căn cứ vào nguồn gốc hình thành người ta phân trầm tích ra 2 loại đá là: Trầm tích vỡ vụn và trầm tích hóa học sinh học. * Trầm tích vỡ vụn Phổ biến ở khắp mọi nơi, thành phấn và cấu tạo phức tạp, kích thước các hạt to nhỏ khác nhau. Dựa vào kích thước các hạt người ta chia ra: - Đá vụn thô, có đường kính hạt vụn > 2mm - Đá cát có đường kính hạt vụn từ 0, 1 - 2 mm - Đá bột, có đường kính hạt vụn từ 0,01 - 0,1 mm - Đá sét có đường kính hạt vụn < 0,01 mm - Đá vụn thô: Tuỳ thuộc hình dạng khác nhau, nếu hạt vụn tròn cạnh được gọi là
cuội sỏi nếu cạnh nhọn sắc là dăm. Đá vụn thô kết gắn lại với nhau gọi là dăm kết, cuội kết bền hoặc không bền. Về thành phần: Phụ thuộc vào nguồn gốc đá khác vỡ vụn ra. Thường gặp nhiều ở nơi có dòng chảy đưa lại. - Đá cát: Về thành phần khoáng vật, đại bộ phận trong cát là những khoáng vật bền như thạch anh. mịch trắng, ngoài ra còn một số oxit sắt và oxil kim loại khác. Về màu sắc có thể có nhiều màu phụ thuộc vào nguồn đá khác vỡ vụn ra. Đá cát có thể nằm rời rạc như cái sông suối, cát biển, ao hồ hoặc lắng đọng kết gắn với nhau tạo ra phiến sa thạch. Đá cát phổ biến ở khắp mọi nơi. - Đá bột (Alorit): Các hạt có kích thước 0,01 – 0,1mm kết gắn lại với nhau để tạo thành đá bột. Thưởng đá bột kết hay nằm lẫn với cái kết và đá sét. - Đá sét: Đa số các hạt sét kết gắn lại với nhau chứ ít khi nằm rải rác và hình thành nên đá sét. Do sức có các lớp trầm tích nên đá sét đa số nằm ở dạng phiến gọi là phiến thạch sét. Đá phiến sét phân bố rộng rãi ở các tỉnh trung du và miền núi. Ngoài 4 loại trên, trong thực tế còn có thể gặp đá hỗn hợp. Tức là 4 loại đá trên nằm trộn lẫn với nhau trong một khu vực. * Đá trầm tích hóa học sinh vật Trong tự nhiên có loại trầm tích được hình thành do con đường hóa học đơn thuần, nhưng đại bộ phận được hình thành theo con đường hóa học sinh vật. Trầm tích hóa học sinh vật được chia ra 3 loại chính sau: + Đá cacbonat + Đá photphat + Đá than Đá cacbonat: Đặc điểm nổi bật của đá cacbonat là dễ sủi bọt với HCI. Cacbonat ở Việt Nam chủ yếu là đá vôi (CaCO3). Đây là loại đá trầm tích sinh vật biển được hình thành do quá trình tích đọng các xác sinh vật biển có bỏ, xương chủ yếu cấu tạo từ CaCO3. Về sau, do biến động địa chất nên đá vôi đã tạo nên các dãy lớn như các vòng cung ở Đông Bắc, Tây Bắc và lẻ tẻ ở một số nơi khác. Cấu tạo của đá vôi chủ yếu là đặc, trong thành phần hóa học chủ yếu là CaCO3 Màu sắc xanh trắng, đen, hồng. Một hiện tượng phổ biến và rất đặc trưng của vùng đá vôi là hiện tượng caste, là do việc hòa tan CaCO3 tạo thành các khe rỗng, hang động ngầm dẫn đến các núi đá vôi lộ thiên thường có các hang động trong đó có các nhũ đá là cảnh đẹp thiên nhiên. Mặt khác cũng do hiện tượng caste mà vùng đất được hình thành trên đá vôi thường hay bị hạn hán do các hang động sông suối ngầm. Căn cứ vào tính chất. người ta chia đá vôi ra thành 7 loại sau: + Đá vôi kết tinh: Do các tinh thể bị ép lại nên độ rắn lớn và bề mặt đá không nhẵn bằng đá vôi bình thường, thường gặp ở những núi đá vôi cheo leo, tai mèo. + Đá vôi dạng phiến: Các lớp đá nằm ép lại với nhau (nhiều khi tưởng nhầm là phiến sét), các phiến bằng phẳng. Thường gặp ở Cúc Phương (Ninh Bình), Hồi Xuân
(Thanh Hoá). + Đá vôi dạng bột: Đá vôi bột dễ phân rã thành bột, thường gặp ở các khe động. Đá này có thể đem bón trực tiếp cho ruộng. Thường gặp ở một số nơi của Ninh Bình, Cao Bằng, Hà Giang. + Đá vôi dạng cục: Được kết tủa bởi các dung dịch nước quá bão hòa vôi. Tính chất chung là xốp nhẹ dễ tan thành bột. Hay gặp ở khe rãnh, suối vùng núi đá vôi. Là nguyên liệu bón trực tiếp cho đất chua. + Đá vôi nhiễm Mg: Còn gọi là hiện tượng hóa dolomit, kém sủi bọt với HCI. Có thể gặp ở Ninh Bình, Thanh Hoá, Lào Cai và vùng Đông Bắc. Đây là nguyên liệu bón ruộng rất tốt. + Đá vôi nhiễm sét: Thành phần bao gồm cả sét và CaCO3 tỷ lệ có thể lên tới 50%, vì vậy loại này rất dễ bị phân rã, thường gặp ở Bắc Cạn, đảo Cô Tô, Hoàng Mai v.v... + Đá nhiễm silic: Rất cứng rắn, khó sủi bọt với HCI. Khi phong hóa cho nhiều đá dăm sức cạnh. Gặp ở đảo Cát Bà. - Đá pholphat: Cũng là trầm tích biển, nhưng trong thành phần chứa nhiều P OẸ và một ít Ca và Mg. Ta thường gặp 2 loại: + Đá photphorit: Còn gọi là phân lân: Cao(PO4)2. Thường nằm trong các khe núi đá vôi Người dân địa phương thường gọi là phân lèn, có màu vàng nâu hoặc trắng đen xen kẽ hoặc lẫn với nhiều xác hữu cơ, sét, v.v... Tỷ lệ P2O5 thay đổi. Các mỏ photphorit đem nghiền làm phân bón ruộng rất lốt. + Đá ApHtit: Trầm tích sinh vật biển, trong thành phần chứa lân, canxi, clo, flo.v.v… có công thức hóa học: Ca5(PO4)3.(F,Cl), màu xanh hoặc xám xanh. Tỷ lệ P2O5 biến đổi nhiều. nó có thể đạt 40 – 54%. Ở Việt Nam có mỏ apHtit Lào Cai là nguyên liệu chế biến các loại phân lân. - Đá than: Là trầm tích thực vật bị ép trong điều kiện yếm khí tạo nên. Thường gặp 2 loại: + Than bùn: Là xác thực vật bị vùi dập trong điều kiện thiếu O2, phân giải chưa hoàn toàn nên còn nhiều vết tích thực vật. Tỷ lệ chất hữu cơ cao, màu đen. Nếu đang ngập nước thì mềm. là nguồn phân hữu cơ tốt nhưng phải phơi khô, khử H2S, CH4 trước khi dùng. Thường gặp ở các khe rộc miền núi hay vùng đầm lầy U Minh. + Than đá: Các thực vật thân gỗ bị biến động địa chất vùi lấp lâu ngày biến đổi thành. Nói chung không còn vết tích thực vật. Màu đen, đen nâu. Tỷ lệ C có thể lên tới 95%. Dựa vào tỷ lệ C và chất bốc cháy người ta phân ra: Than gỗ, than nâu, than mỡ, than gầy, than không khói... Thường gặp ở Quảng Ninh, Thái Nguyên, Nông Sơn (Tràng Bộ) v.v... Ngoài ba loại trên còn có đá silic, rất cứng rắn. ít gặp. 1.3.3. Đá biến chất
1.3.3.1. Nguồn gốc hình thành Đá biến chất là do đá macma và trầm tích dưới tác dụng của nhiệt độ, áp suất cao và biến động địa chất tạo thành. Sự biến đổi đã làm cho đá biến chất vừa mang tính chất của đá mẹ, vừa thêm những tính chất mới, hoặc biến đổi hẳn không còn nhận biết được nguồn gốc của nó. Tuỳ theo các yếu tố tác động chủ yếu trong quá trình hình thành mà người la phân biệt các dạng biến chất như sau: - Biến chất do tiếp xúc: Nó gắn liền với sự hoạt động của khối macma nóng chảy trong vỏ trái đất, khối macma nóng chảy này đã làm cho các lớp đá xung quanh nó bị biến chất. Nhiệt độ cao làm cho phần lớn các khoáng vật bị tái kết tinh làm biến chất gọi là nhiệt dịch. Biến chất tiếp xúc xảy ra khoảng không gian rộng lớn, quanh các mạch macma xâm nhập. - Biến chất áp lực: Gắn liền với các vận động tạo sơn, đá ép lại làm thay đổi cấu trúc và phần nào các thành phần khoáng vật. Thường xảy ra ở phần ngoài của vỏ trái đất. Biến chất khu vực: Xảy ra trong cả vùng rộng lớn và ở nông sâu khác nhau. Tác động gây biến chất là do tổng hợp cả nhiệt và áp lực. 1.3.3.2. Mô tả một soạn biên chất chính Căn cứ vào cấu tạo. ta có thể gặp một số đá biến chất điển hình sau: Đá gnai: Có nguồn gốc chủ yếu từ granit nên thành phần khoáng vật chủ yếu là phenpHt, thạch anh, mica, hoocnơblen và cả than chì, gronat cấu trúc hạt. Nhưng các khoáng vật xếp theo từng phiến rõ ràng. Có 2 loại gnai: + Octognai: Do đá macma biến thành. + PHragnai: Do đá trầm tích biến thành. Ta thường gặp ở Phú Thọ, Yên Bái, Lào Cai, Kon Tum. - Đá hoa: Đá vôi hay dolomit khi chịu lác dụng của nhiệt độ, lực ép bị kết tinh lại thành đá hoa (còn gọi là đá cẩm thạch). Vì do các khoáng canxit hay dolomit kết tinh tạo thành các hạt nên mặt đá óng ánh. Những tạp chất trong đá trong quá trình biến hóa bị kết hợp lại thành đám hay vệt vân làn sóng. Có đủ các loại màu sắc: Đỏ, đen, vàng, xanh. v.v.... Đá hoa dùng làm đồ trang sức hoặc trang trí trong xây dựng nhà cửa. Gặp ở núi Chòng (Hà Tây), Ngũ Hành (Đà Nẵng), Bình Lư (Lai Châu) và lẻ tẻ trong các vùng núi đá vôi. - Quaczit: Có kiến trúc hạt, chủ yếu do sa thạch khi bị tác động của nhiệt độ và sức ép đã kết gắn lại với nhau rất bền vững. Thành phần chủ yếu là thạch anh. Màu sắc thường trắng hay do nhạt. Quaczit thường gặp ở Tuyên Quang, Thanh Hoá. Quaczit dùng làm vật liệu chịu lửa, đá mài trong xây dựng. - Đá phiến phim: Phiến rất mỏng. Màu đen hoặc xám có ánh bạc do các vảy mịch rất mỏng tạo nên. Thường gặp ở Cao Bằng, Bắc Kạn, Hà Giang, Thanh Hoá. - Đá phiến kết linh: Đá phiến kết tinh hạt, nếu thành phần chủ yếu là miền thì gọi
là phiến mica, nếu nhiều clorit thì gọi là phiến clorit... Các đá phiến kết tinh thường chứa thêm thạch anh, gronat, than chì. Thường gặp ở Phú Thọ Lào Cai, Yên Bái, Kon Tum.
Chương 2 QUÁ TRÌNH PHONG HÓA VÀ HÌNH THÀNH ĐẤT 2.1. SỰ PHONG HÓA ĐÁ VÀ KHOÁNG 2.1.1. Khái niệm Đá và khoáng sau khi hình thành dưới tác động của các yếu tố ngoại cảnh dần bị biến đổi. Tổng hợp những sự biến đổi lâu dài phức tạp làm cho đá, khoáng bị phá hủy và quá trình đó được gọi là quá trình phong hoá. Vậy sự phong hóa đá. khoáng là tổng hợp những quá trình phức lạp, đa dạng của sự biến đổi ác lượng và chất của chúng dưới tác dụng của môi trường. Kết quả của sự phong hóa là làm cho đá và khoáng bị phá huỷ, biến thành tơi xốp, có khả năng tham khí và nước tốt. Những chất mới này được gọi là "Mẫu chất". Lớp vỏ quả Đất ở đó diễn ra quá trình phong hóa thì gọi là vỏ phong hoá. Căn cứ vào các yếu lố tác động, phong hóa dược chia thành 3 loại: phong hóa lý học, phong hóa hóa học và phong hóa sinh vật học. Sự phân chia này là tương đối vì các loại phong hóa thường xảy ra đồng thời và có liên quan với nhau. 2.1.2. Các loại phong hóa 2.1.2.1. Phong hóa lý học Phong hóa lý học là quá trình phá hủy đá về mặt cấu trúc, hình dạng nhưng không làm thay đổi về thành phần hóa học. Trong những yếu tố gây ra phong hóa lý học thì nhiệt là yếu tố phổ biến và quan trọng hơn cả, ngoài ra còn do gió. nước v.v... + Nhiệt độ Khả năng hấp thụ nhiệt, hệ số giãn nở theo các chiều của tinh thể của các loại khoáng không giống nhau là những nguyên nhân làm cho đá, khoáng bị rạn nứt, dẫn đến đá bị vỡ vụn. Sự phong hóa lý học diễn ra mạnh ở bề mặt của đá, khoáng và giảm dần vào phía trong của chúng. Môi loại khoáng vật có hệ số giãn nở vì nhiệt khác nhau, ví dụ: - Thạch anh có hệ số giãn nở là: 0,00031 - Mica có hệ số giãn nở là: 0,00035 - Canxit có hệ số giãn nở là: 0,00020 Tốc độ phá hủy đá do nhiệt độ phụ thuộc rất lớn vào các mặt sau: - Sự chênh lệch nhiệt độ ngày đêm, theo mùa trong năm. Biên độ nhiệt càng lớn thì quá trình phá hủy càng mạnh. - Phụ thuộc vào thành phần khoáng vật chứa trong đá. nếu đá có cấu tạo bởi càng nhiều khoáng vật thì càng dễ bị phá huỷ. - Phụ thuộc vào màu sắc Và cấu trúc của đá, đá có màu sẫm. cấu trúc mịn. dễ hấp